Tại sao các công cụ mạnh hơn sử dụng điện áp cao hơn?

10

AFAIK mỗi nhà sản xuất dụng cụ điện không dây hàng đầu thế giới đều sản xuất một số "dòng sản phẩm" dụng cụ điện không dây với điện áp khác nhau. Ví dụ, Bosch hiện đang sản xuất các công cụ với pin Li-Ion với đầu ra 10,7V, 14,4V, 18V và 36V và điện áp càng cao thì công cụ càng mạnh.

Bây giờ những công cụ đó được cung cấp năng lượng từ pin được lắp ráp từ các tế bào có điện áp thấp hơn (giống như 3,7 volt cho các tế bào Li-Ion tôi đoán) và các tế bào được kết nối theo trình tự cho đến khi đạt được điện áp mục tiêu.

Thay vào đó họ có thể kết nối các tế bào song song. Chúng sẽ có cùng điện áp, nhưng dòng điện cao hơn và điều đó sẽ lại mang lại năng lượng cao hơn.

Tại sao họ chọn điện áp cao hơn điện áp tương tự và dòng điện cao hơn để có được công suất cao hơn trong các công cụ điện?

power batteries

— Răng sắc
nguồn

5

Bình chọn để mở lại. @Kortuk, bạn có thể không đóng cái này nếu các công cụ của Bosch không được đề cập. Đó là một câu hỏi hay cho EE IMO: tại sao các tế bào nối tiếp và không song song.

— stevenvh

5

@Kortuk: Ứng dụng điện tử tiêu dùng chỉ là một ví dụ. Tôi không thể hiểu tại sao nó không phải là một câu hỏi kỹ thuật điện thuần túy.

— sharptooth

7

Không phải quá trình này là "chờ đủ số phiếu đóng để đóng" chứ không phải là "đợi đủ số phiếu mở lại" sau khi buộc đóng?

— endolith

4

@Kortuk đóng một cái gì đó không lấy phiếu. Lấy phiếu bầu sẽ nêu rõ ý kiến cá nhân của bạn và bỏ phiếu (1) đóng phiếu bầu cho mình. Để nói rằng những gì bạn làm là "không cố định" bỏ lỡ vấn đề - có một "rào cản tiềm năng" rất lớn giữa một cái gì đó mở cho đến khi đủ người quyết định đóng nó, so với cái gì đó bị đóng cho đến khi đủ người quyết định mở lại .

— Chris Stratton

1

Cách diễn đạt hoàn toàn khác nhau nhưng đây là lý do tại sao bạn sử dụng pin hàng loạt song song. Tôi sẽ cố gắng tìm một liên kết sau để chia sẻ. Xin vui lòng liên hệ với tôi trong trò chuyện nếu bạn muốn thảo luận thêm về điều này.

— Kortuk

11

Matt đã giải thích rằng sử dụng điện áp cao hơn, bạn sẽ có dòng điện thấp hơn cho cùng mức công suất . Điều này có nghĩa là dây mỏng hơn và ít nặng hơn , có nghĩa là tiết kiệm (đồng đắt tiền). Bạn có thể phải chú ý đến cách nhiệt tốt hơn , nhưng điều đó không vượt trội hơn lợi thế được đề cập.

Việc đặt các ô theo chuỗi cũng dễ dàng hơn nhiều so với song song . Khi đặt song song các điện áp phải chính xác bằng nhau, nếu không, bạn sẽ có dòng điện cao chạy từ tế bào này sang tế bào khác, gây tổn thất điện năng lớn và làm giảm tuổi thọ của tế bào .

— stevenvh
nguồn

+1 một lý do khác, tôi nghĩ, là việc dễ dàng xây dựng các bộ chuyển đổi từ điện áp cao hơn.

— kenny

1

@kenny - so với bộ chuyển đổi buck-boost, vâng. So với bộ chuyển đổi boost, không. Cái sau không phức tạp hơn bộ chuyển đổi buck. Và tôi nghĩ rằng điều này là cũ hơn so với chuyển đổi, quá.

— stevenvh

2

Bộ chuyển đổi tăng áp tiêu chuẩn có một vấn đề là buck, buck-boost và SEPIC không: chúng truyền dòng điện tới tải khi bộ chuyển đổi không chuyển đổi, ngăn chặn chức năng tắt máy đơn giản. Trong một tin khác, tất cả các chữ đậm làm cho nó một chút khó khăn hơn để đọc . ; p

— Mike DeSimone

@Mike - Tôi luôn sử dụng các từ in đậm để làm nổi bật các từ khóa và tôi không bao giờ có bất kỳ khiếu nại nào. Tôi có thể đã sử dụng nó ở đây một chút. Nhưng sau đó, yeah, cuộc sống có thể khó khăn! :-)

— stevenvh

@stevenvh Tôi không hỏi câu trả lời của bạn, vì tôi biết từ kinh nghiệm của tôi điều này là đúng. Tuy nhiên, tôi dường như không thể tìm ra cách chứng minh điều này một cách toán học. Bạn có thể cung cấp một ví dụ?

— MGZero

6

TLDR: Điện áp cao hơn là cần thiết cho vòng / phút cao hơn.

Tôi không đồng ý với đối số hiệu quả đồng (trên / dưới)

Lý do duy nhất là EMF trở lại của động cơ ở vòng tua cao. Cho dù pin có thể cung cấp bao nhiêu, dòng điện của chúng chuyển thành mô-men xoắn cho động cơ, nhưng không phải là vận tốc. Ở tốc độ tối đa, động cơ không tổn hao theo lý thuyết có trở lại chính xác bằng điện áp cung cấp và tiêu thụ dòng điện gần bằng 0 trong khi có mô-men xoắn bằng không.

Các công cụ năng lượng cao hơn có thể có vòng / phút cao hơn, số liệu vận tốc quay và chúng cần điện áp cao hơn.

Tôi thích câu trả lời này. Nếu bạn nghĩ về đồng thì ít dòng điện hơn = lực từ ít hơn, bạn bù cho điều này bằng nhiều lượt hơn. Tôi nghĩ rằng tổng khối lượng đồng vẫn như nhau. Ngay cả RPM có thể được giải quyết thông qua thiết bị, tôi nghĩ rằng hầu hết các công cụ giảm.

— russ_hensel

1

Tôi đã kiểm tra với trang web Công cụ Chuyên nghiệp của Bosch - RPM không khác lắm đối với các dòng sản phẩm khác nhau. Lý do rất cao RPM là vô ích - vít lái xe là không thể ở RPM rất cao và khoan tạo ra rất nhiều nhiệt làm hỏng cả vật liệu và mũi khoan.

— sharptooth

5

Vì lý do chính xác như vậy, các công ty điện lực truyền tải điện năng trên khắp đất nước ở mức hàng trăm ngàn volt thay vì chỉ làm tất cả ở mức 110 / 230v.

Điện áp cao hơn có nghĩa là dòng điện thấp hơn cho cùng một công suất.

Dòng điện thấp hơn có nghĩa là các thành phần nhỏ hơn và dây mỏng hơn, do đó làm cho nó rẻ hơn và hiệu quả hơn.

Ví dụ, lấy một động cơ DC.

Để một động cơ 12V phát triển cùng một công suất như một động cơ 24V, nó sẽ phải rút ra gấp đôi dòng điện. Điều này có nghĩa là các cuộn dây trong động cơ sẽ phải được tạo thành từ dây dày hơn. Điều này sẽ tăng cả kích thước và chi phí.

Các công ty điện lực chuyển điện ở điện áp cao nên dòng điện thấp để họ có thể sử dụng cáp có đường kính nhỏ. Tất cả đều theo cùng một nguyên tắc.

— Majenko
nguồn

3

Điện áp càng cao, dòng điện càng thấp, cùng công suất. Khi bạn hút nhiều dòng điện từ pin, bạn sẽ tạo ra một khu vực thay đổi kém bên trong. Điều đó dẫn đến một hiệu suất tồi tệ hơn.

— Mario Vernari
nguồn

Tôi không thể hiểu tại sao đây là một vấn đề. Bây giờ tôi có nhiều ô song song, vì vậy mặc dù tôi thoát nhiều hơn từ gói nhưng tôi vẫn thoát tương tự từ mỗi ô.

— sharptooth

@sharptooth - đặt các ô song song không phải là một ý tưởng hay, hãy xem câu trả lời của tôi

— stevenvh